دیگر نگران ابعاد نباشید؛ به جای آن، بر روی چگالی توان تمرکز کنید.
اکثر افراد فکر میکنند که «سفارشیسازی» به معنای انتخاب طول و توان الکتریکی است. اما اگر واقعاً در حوزه تحقیقات مربوط به شیشه فعالیت میکنید، این موضوع تنها سطحی از مسئله است.
وقتی که با ترکیبات جدید شیشه کار میکنید، اندازه فیزیکی عنصر گرمایشی اهمیت چندانی ندارد؛ آنچه واقعاً اهمیت دارد، این است که توان چگونه در سراسر منطقه فرآیند گرمایشی توزیع میشود.
دستیابی به دمای مناسب
عناصر استاندارد، دمای یکنواختی را فراهم میکنند؛ اما در آزمایشگاه، معمولاً به چیزی کمی خاصتر نیاز داریم. شاید به یک تغییرات گرمایی شدید نیاز داشته باشیم تا خنکشدن سریع رخ دهد، یا سعی کنیم دمای ذوب دقیقی را در یک نمونه کوچک حاصل کنیم.
در اینجاست که ما وارد صحنه میشویم؛ ما چگالی توان را تنظیم میکنیم؛ یعنی تعیین میکنیم که چه مقدار توان بر هر سانتیمتر مربع وارد میشود.
میتوانیم از تنظیمات مربوط به پیچش سیمها یا ضخامت آلیاژ برای ایجاد «نقاط گرم» یا «مناطق تنگ» استفاده کنیم؛ این کار به شما کنترل بیشتری بر جریان گرما میدهد. میتوانید مرکز نمونه را با انرژی بیشتری گرم کنید، در حالی که لبههای نمونه ثابت باقی میمانند. این روش بسیار سادهتر است.
تعادل لازم
حالا، مشکل اینجاست: چگالی توان بالا برای کنترل سریع دما عالی است؛ اما نمیتوان آن را بیش از حد بالا برد. اگر توان زیادی را در یک ناحیه کوچک وارد کنید، سطح عنصر گرمایشی بسیار داغ خواهد شد؛ اگر این وضعیت برای مدت طولانی ادامه یابد، عنصر گرمایشی از بین خواهد رفت.
ما این موضوع را با بررسی رسانایی حرارتی ماده مورد نظر خود تعیین میکنیم؛ اگر ماده شما در انتقال حرارت کند باشد، چگالی توان را کاهش میدهیم؛ در این صورت، هسته عنصر گرمایشی به دمای مورد نظر میرسد، بدون اینکه سطح آن ذوب شود.
کاربرد آن در آزمایشگاه
اگر قصد ساخت یک فر آزمایشگاهی دارید، به فضای کافی برای تغییرات لازم نیاز دارید؛ نمیخواهید مجبور باشید فر خود را کاملاً تغییر دهید.
ما عناصر گرمایشی خود را طوری طراحی میکنیم که بتوانند جایگزین عناصر موجود شوند؛ اما با ویژگیهای الکتریکی کاملاً متفاوتی. شما میتوانید توزیعهای مختلف گرما را بدون نیاز به تخریب کل فر، آزمایش کنید.
فقط کافی است آن را به برق متصل کنید، وضعیت حرارتی را بررسی کنید، و ببینید چه چیزی مناسب است. این روش بسیار سادهتر است.